海底鈷結殼破碎過程理論分析及試驗研究.pdf

1、隨著陸地固體礦產資源日趨減少及開采成本快速攀升，海洋固體礦產資源逐漸受到越來越多的關注，其中最具代表性的便是深海富鈷結殼。無論是國內還是國外鈷結殼的開采技術已然變成一個重點發(fā)展方向。獲取鈷結資源的第一步便是從深海底將其與基巖分離、破碎。破碎頭是開采的關鍵部件。正確的破碎頭設計是確保開采系統(tǒng)高效工作的基礎。
　　本文首先對國內外鈷結殼開采現(xiàn)狀進行了對比分析。通過對幾種典型巖石切割機理的分析對比研究確定了鈷結殼的破碎適用機理。對鈷結殼

2、的物理特性參數(shù)進行了分析說明，依此設計制作了用于破碎實驗的模擬鈷結殼。根據鈷結殼物理特性參數(shù)設計了一種破碎頭，并利用LS-DYNA軟件開展了破碎仿真研究。通過求解獲得了破碎頭工作中在X、Y、Z三個方向受到的截割阻力Fc、進給阻力Ff和側向阻力Fs，它們構成破碎頭工作過程中所受的主要外力，Z軸方向的側向阻力表明在截割過程中產生了軸向力。根據仿真結果設計優(yōu)化并制作了鈷結殼破碎頭，最后在實驗室建立了鈷結殼破碎試驗系統(tǒng)，對其作業(yè)參數(shù)進行了試驗。